Что такое лонжерон?
Что представляет из себя лонжерон, который временами может «уставать» или «уходить», а в крайнем случае даже лопнуть?
Лонжерон – это труба прямоугольного сечения (продольная балка), которая проходит через переднюю или заднюю часть кузова автомобиля (или насквозь от переднего бампера до заднего).
Что такое лонжерон?
Лонжероны могут быть монолитными (изготавливаются в виде одной детали фрезерованием или штамповочным методом) и составными (конструируется из нескольких элементов при помощи сварки). Обычно лонжероны парные: правый и левый. Левый или правый составной лонжерон условно делится на три части: передний, средний и задний. Причем передний и задний находятся выше относительно среднего, что придает лонжерону так называемую S-образную форму.
Относительно друг друга лонжероны могут располагаться как параллельно друг другу (в составе лонжеронных рам), так и под некоторым углом (например, в вильчато-хребтовых рамах).
Сегодня лонжероны входят в конструкцию любого автомобиля вне зависимости от типа его несущей системы
Изготавливают лонжероны из алюминиевых или титановых сплавов, а также из сталей или композиционных материалов. Основным сечением является швеллер (коробчатое П-образное сечение), причем в наиболее нагруженных местах высота сечения больше. Иногда, хотя бы на небольшом отрезке, они могут иметь сечение короб (замкнутое).
История лонжеронов связана с историей рамных конструкций кузова, потому как изначально именно рамы были единственной несущей системой авто. Постепенно рамные конструкции совершенствовались (сначала они были деревянными), и в состав рамы стали входить лонжероны.
Примерно в 20-е годы фирма Auburn создает лонжеронную раму с Х-образной поперечиной. Лонжеронные рамы состояли из двух параллельных лонжеронов и нескольких поперечин. По своему виду эти рамы напоминали лестницу, за что иногда их называли лестничными. Сегодня лестничную раму можно увидеть у любого грузовика, например, у ГАЗели.
Постепенно стали появляться автомобили с интегрированными рамами (лонжероны интегрировались в пол кузова, стали его частью).
Сегодня лонжероны входят в конструкцию любого автомобиля вне зависимости от типа его несущей системы.
Лонжерон является основным силовым элементом транспортного средства: в рамных автомобилях (грузовики, тяжелые внедорожники) лонжерон является частью рамы, в безрамных (легковые автомобили) — служит усилительной деталью для брызговиков, днища кузова и пола багажного отсека.
Лонжерон несет на себе нагрузки кузова, двигателя и пассажиров. Это одна из самых прочных частей машины.
С этой целью в передней и задней частях кузова организуются деформируемые зоны, их силовая структура в продольном направлении сознательно ослабляется. В частности, различными способами ослабляют лонжероны: уменьшают толщину их стенок или сечения (переменное сечение лонжеронов), выполняют сквозные прорези и специальные отверстия в слабонагруженных местах, при штамповке создают складки, предусматривающие в случае аварии смятие лонжерона в гармошку и т.д. При столкновении эти части подвергаются значительному разрушению, но одновременно поглощают большую часть кинетической энергии (энергии движущегося тела), тем самым они уменьшают силу удара, направленную в сторону салона.
Проблемы, связанные с лонжеронами
Под воздействием нагрузок с течением времени лонжерон может деформироваться, уставать и трескаться. Кроме того лонжерон может оказаться в значительной степени деформированным после аварии.
В этом случае могут оказаться нарушенными важные параметры машины: положение агрегатов (подвески, мотора) относительно кузова, линии разъемов кузовных деталей, а также дверей и крыльев, могут быть нарушены параметры силовой конструкции кузова, геометрия подвески, снаружи могут появиться неустранимые трещины.
Если лонжерон лопнет, конструкция кузова окажется полностью разрушенной. Поэтому после ДТП в первую очередь проверяют, насколько деформированы лонжероны, а также в каком положении они находятся.
По статистике около 90% работ по правке и замене лонжерона приходится на передний лонжерон.
В зависимости от степени повреждения и протяженности деформируемой зоны, определяют вид ремонтных работ. Лонжерон, входящий в состав рамы, поменять легко, что же касается лонжерона несущего кузова, иногда менять его просто уже нет смысла.
Если лонжерон деформирован несильно, его можно отремонтировать (вытянуть). Делают это на специальном стенде-каролинере, что позволяет точно измерить все его параметры.
Если же лонжерон сильно деформирован, необходимо его заменить, потому как исправление при такой деформации приведет к изменению структуры металла, соответственно, уменьшится его прочность, что, в свою очередь, повлечет за собой изменение характеристик всего кузова.
При частичной замене лонжерона соединение производится встык дуговой газосваркой, никакие соединительные муфты не используются.
Так как лонжерон является усиливающей частью кузова и во многом определяет его жесткость, при ремонте иногда стараются усилить (упрочить) лонжерон. Однако, если лонжерон будет усилен, он перестанет выполнять свою амортизирующую функцию при ударе, а это может привести к более серьезным последствиям.
Отдельное спасибо Blamper за полезную инфу.
Что такое и для чего нужны лонжероны в автомобиле
Конструкция любого автомобиля четко продумана и каждый элемент в ней имеет свое определенное назначение. В устройстве кузова немаловажную роль играют лонжероны. Этим элементам отведена не только опорная функция, но также защитная и поглощающая внешние воздействия. В этой статье разберемся, что представляет собой лонжерон автомобиля, его функции, положение и последствия деформации.
Назначение и устройство
Лонжерон представляет собой продольный профиль или швеллер, который располагается попарно спереди и сзади кузова автомобиля.
В конструкции несущего кузова они находятся на уровне днища параллельно друг другу. В некоторых моделях могут располагаться под небольшим углом. Если несущая часть рамная, то детали расположены по всей ее длине как цельные элементы. На рисунке можно увидеть положение деталей. Они отмечены красным.
От целостности и прочности этих элементов во многом зависит безопасность и управляемость автомобиля. Лонжероны предназначены выдерживать различное давление и нагрузки. Это вес внутренних агрегатов, пассажиров, грузов, а также внешние удары и вибрации во время движения. Как видно, эти элементы выполняют важную несущую функцию в конструкции кузова.
Функции лонжеронов
Таким образом, лонжероны выполняют следующие функции:
Особенности конструкции и виды
В большегрузных автомобилях и внедорожниках используется рамная конструкция несущей системы. Это обусловлено увеличенной нагрузкой. В таких конструкциях лонжероны располагаются параллельно друг другу по всей длине. Цельные элементы соединяются между собой специальными перемычками. За своеобразную форму рамы водители часто называют такую конструкцию «лестницей».
В современных легковых автомобилях несущей частью является сам кузов. Поэтому лонжероны уже интегрированы в конструкцию кузова и являются его частью. Они могут быть как цельными, так и раздельными и обязательно устанавливаются в передней и в задней части, хотя встречаются конструкции без задних несущих элементов. Задние лонжероны не несут такой большой нагрузки, как передние.
Цельные лонжероны также могут использоваться в несущем кузове. Это дает свои преимущества. Конструкция становится более жесткой и надежной, но имеет сложную форму. Это сказывается на технологии изготовления.
Таким образом, лонжероны можно разделить на два вида:
Если преимущество цельных в жесткости, то составные более практичны. При столкновении чаще всего страдают лонжероны. Они гнутся, ломаются. Составные элементы будет легче заменить на новые.
В свою очередь, многое зависит от геометрии элементов. Дополнительные изгибы позволяют повысить прочность конструкции при ударе сбоку или спереди. Также изгибы позволяют повысить маневренность автомобиля и угол поворота колеса.
Положение лонжеронов в кузове
Положение этих элементов будет зависеть от конструкции кузова и модели автомобиля. Выделяют несколько вариантов:
Первый вариант, как было уже сказано, встречается на рамной конструкции большегрузных автомобилей. Остальные три варианта встречаются на несущих кузовах разных марок.
Возможные неисправности
Для изготовления лонжеронов используют только особые сплавы алюминия или титан. Прочность конструкции очень важна, так как элементы испытывают постоянные нагрузки.
Такое воздействие со временем может привести к их деформации. В процессе эксплуатации на металле могут появиться микротрещины. Данный эффект часто называют «усталостью» металла. Повреждения, изгибы и трещины могут повлиять на изменение геометрии кузова и на многие другие параметры автомобиля. Например, изменятся углы установки колес, появится неправильный зазор при закрывании дверей, разного рода скрипы в салоне и так далее.
Также эти важные элементы могут деформироваться во время ДТП. Это наиболее частые случаи. Изгиб лонжеронов грозит серьезным ремонтом, а то и вовсе утилизацией кузова. Возникают щели, зазоры, нарушается геометрия кузова. Эксплуатировать автомобиль в таком случае небезопасно. Даже ремонт не всегда дает нужный результат. Из-за нарушения геометрии, вероятнее всего, увеличится износ покрышек и нарушатся заводские настройки рулевого управления.
С другой стороны, лонжероны также относятся к элементам пассивной безопасности. На них есть зоны запрограммированной деформации. В случае ДТП деталь погнется именно в этом месте, забрав часть энергии удара.
Особенности ремонта
В большинстве случаев обращаются с проблемами именно передних лонжеронов, задние деформируются не так часто. Погнутые элементы «вытягивают». Это делают с помощью специальной установки. Сложность также заключается в том, что приходится разбирать большую часть автомобиля. Снимать двигатель, элементы подвески, кузова и так далее. Не каждый мастер берется за такой сложный ремонт.
Если лонжерон лопнул, но основная его часть в нормальном состоянии, то ремонт может обойтись сварочными работами. В этом случае стоит иметь в виду, что даже после качественной сварки добиться прежнего состояния этих элементов будет уже невозможно. Прочность снизится именно в месте шва. В рамных конструкциях заменить эти элементы намного легче.
В некоторых кузовах лонжероны крепятся не с помощью сварки, а кронштейнами. Это также облегчает ремонт, так как заменить деталь уже проще. Но если элементы сильно повредились или изогнулись, то зачастую смысла в ремонте нет.
Некоторые водители пытаются заранее усилить лонжероны, добавив дополнительные ребра жесткости. В этом случае нужно понимать, что деталь теряет амортизирующие свойства.
Лонжероны являются одними из важнейших деталей не только кузова, но и всего автомобиля. Может они и скрыты в глубине кузова, но не стоит забывать об их значении. Они играют большую роль в безопасности и управляемости автомобиля. При деформации этих важных элементов нужно обязательно обращаться в автомастерскую, чтобы избежать возможного дорогостоящего ремонта в будущем.
Что такое лонжерон на машине
В автомобиле нет ненужных узлов. Каждый элемент или деталь выполняет конкретную функцию. Не исключением является и лонжерон.
Что это за устройство? Как выглядит лонжерон? Где он установлен? Какие виды устройства существуют? Ниже мы рассмотрим информацию, которая касается этого узла.
Что такое лонжерон, как выглядит, и где он установлен?
Лонжерон — конструктивный узел автомобиля, который выглядит как прямоугольная труба, то есть металлический профиль с прямоугольным сечением.
Деталь проходит сквозь переднюю часть и зад кузова, играя роль опоры. В зависимости от конструкции корпуса возможен вариант с лонжеронами между бамперами.
Данный узел бывает составным (собранным из нескольких элементов) или цельным.
В классической комплектации установлено два лонжерона (слева и справа).
Пример, левый передний лонжерон ВАЗ 2110.
Каждый из элементов разделен на три части — среднюю, переднюю и заднюю. Главная разница — в расположении.
Так, лонжерон, установленный спереди и слева, позиционируется на уровень ниже, чем лонжерон сзади и такой же узел, но только крыла.
Узлы параллельны друг другу, но возможны случаи расположения их под минимальным углом.
Лонжерон на Nissan Bluebird HU14 SR20VE.
Исходный материал при производстве — алюминий или титан. Иногда применяются компонентные слои, добавляющие конструкции крепости. Сечение лонжерона имеет вид буквы «П». При этом в местах максимальной нагрузки сечение больше.
Главное преимущество детали — исключительная прочность. Данные узлы способны выдерживать максимальные нагрузки — вес автомобиля, багаж, массу узлов и так далее.
Кроме этого, лонжероны справляются со всеми ударами, которые «достаются» им при попадании колес в ямы или в случае ДТП.
Конструктивно данные узлы формируют лестничную раму П-образной формы, уложенную на бок.
Такой тип конструкции — составляющая часть многих внедорожников и грузовых автомобилей.
Что касается «легковушек», то в них лестничный принцип не применяется. Для визуального лицезрения детали достаточно глянуть под низ транспортного средства.
Конструкция кузова ВАЗ 2108, места расположения лонжеронов.
Назначение и задачи
Лонжерон – в прямом смысле силовая часть автомобиля. Назначение узла различается в зависимости от типа транспортного средства:
В первом и во втором случае П-образный узел берет на себя вес кузова, составных элементов и пассажиров транспортного средства.
Еще одна функция — амортизирующая. Задача узла — поглотить возможную деформацию. Но здесь важно соблюсти тонкую грань между жесткостью и податливостью.
Если «переборщить» с первым показателем, то неровности трассы будут передаваться в салон автомобиля пассажирам. Вот почему та часть кузова, где предположительно находятся люди, делается с максимальной амортизацией (для снижения силы удара).
Амортизирующая функция реализуется путем монтажа продольной силовой структуры, установленной в передней и задней части кузова. Главная особенность конструкций — способность к демпфированию (сглаживанию) ударов.
Лонжероны ВАЗ 21 «Волга».
При этом ослабление лонжеронов осуществляется одним из перечисленных ниже способов:
Правый передний лонжерон Renault Laguna 2004.
Краткий экскурс в историю
Разработка лонжерона и создание разных элементов кузова тесно взаимосвязаны. Это не удивительно, ведь на первых транспортных средствах в роли опоры применялись только рамы.
Сначала они выполнялись из дерева, но со временем их заменили прочные конструкции из металла.
В прошлом веке, в 1920-х годах, компания Auburn разработала первую лонжеронную раму имеющую поперечину в виде «Х».
Со временем детали усовершенствовались и стали одним целым с днищем транспортного средства.
На современном этапе лонжероны — составляющая часть конструкции машины, вне зависимости от вида несущей системы.
Как уже упоминалось, лонжероны занимают разные позиции в автомобиле. Здесь многое зависит от особенностей кузова (грузовой транспорт, легковой или грузовой автомобиль).
Расположение бывает следующим:
Тип конструкции, которая упомянута первой, нашла применение в грузовом транспорте.
Рама грузового автомобиля Mercedes-Benz с параллельно-горизонтальным расположением лонжеронов.
Что касается остальных вариантов, то они популярны и применяются в легковых машинах.
Задний левый лонжерон пола ВАЗ 21099.
Преимущества конструкции
У каждой конструкции есть преимущества. Так, «угловые» лонжероны позволяют колесу поворачиваться на больший угол, а устройства с вертикальным изгибом — приспустить центр тяжести авто и снизить уровень днища.
Детали с горизонтальным изгибом — конструктивные элементы, также дают возможность снизить уровень днища, повысив безопасность при ударе сбоку.
Для роста жесткости лонжероны укрепляются поперечинами. Последние бывают различного профиля — в виде буквы К, Х или быть прямолинейными.
Такой тип поперечин изготовлен из особого профиля, выполненного из надежного и устойчивого к деформациям металла.
Для повышения надежности в грузовом транспорте поперечины и лонжероны объединены специальными клепками, а в легковом транспорте — сваркой.
Немаловажный момент — фиксация кузова на раме, которая происходит с помощью специальных кронштейнов.
Рассматривая лонжеронную конструкцию в целом, стоит выделить следующие преимущества:
Передние лонжероны Toyota Mark II.
Стоит отметить и «ложку дегтя»:
Основные неисправности и проблемы, связанные с лонжеронами, способы устранения
В процессе эксплуатации возможны следующие проблемы:
При явном повреждении (появлении трещин) в детали разрушается и целостность конструкции.
Вот почему после ДТП стоит убедиться в отсутствии деформации узлов. На практике в 90% случаев после аварии приходится ремонтировать лонжероны спереди.
Способ восстановления определяется с учетом серьезности проблемы и повреждений демпферного участка. Так, лонжерон, составляющий часть рамы, поменять несложно. Если же узел — часть несущего кузова, то восстановительные работы могут быть бесполезны.
Возможность ремонта зависит от степени деформации:
Возможны ситуации, когда замена производится не полностью. В таком случае новые детали крепятся с помощью сварки. Применение муфт для соединения конструкций запрещено.
Нельзя забывать, что главная функция лонжерона — усилить кузов, поэтому в процессе ремонта максимальное внимание уделяется прочности.
С другой стороны, чрезмерное усиление узла приводит к снижению амортизационных функций, что недопустимо.
Так что при ремонте стоит учитывать данный параметр и стараться не завышать уровень жесткости.
Итоги
Лонжерон — важный элемент конструкции, от которого зависит надежность и устойчивость кузова к деформациям.
Если говорить в общем, то от целостности и качества детали зависит безопасность движения в целом.
Вот почему для данного узла так важен периодический осмотр, ремонт или замена в случае повреждения.
Лонжерон в автомобиле: что это такое?
Автор: Ника · Опубликовано 22.10.2018 · Обновлено 18.12.2018
Многие водители сталкивались с таким определением как лонжерон. Но далеко не каждый может ответить на вопрос – что такое лонжерон, как он выглядит, для чего предназначен последствиях, которые могут произойти из-за его повреждения.
Оглавление:
Что такое лонжерон и как он выглядит
Лонжерон — это основная часть конструкции каждой машины, располагается он по длине всего корпуса. Их в автомобиле две штуки, они крепятся друг с другом поперечными перемычками, образуя таким образом конструкцию самой рамы, к которой прикрепляются подвески, кузов и другие детали меньшего размера. Из-за особенности конструкции рама, которая состоит из лонжеронов и перемычек, выглядит похожей на лестницу, поэтому часто именуется автолюбителями лестничной.
Внешне эта деталь похожа на металлический профиль или коробчатую сетку. Если говорить иначе, то она выглядит как труба из металла с прямоугольным сечением.
Где находятся лонжероны в машине? Они тянутся по всей длине автомобиля, а также располагаются спереди и сзади машины.
Эти детали очень прочны, ведь на них возлагается нагрузка, состоящая из веса самой машины, пассажиров в ней и различных грузов в багажнике. Они созданы для того, чтобы справляться с высокими ударными нагрузками, которые автомобиль получает при движении колёс во время езды.
В грузовых автомобилях лонжероны выстроены в форме буквы “П”, которая завалена на бок. В легковых машинах они чаще всего делаются без рамы лестничного типа, потому что конструкция кузова там несущая.
На фото показан Лонжерон Автомобиля:
Функции и задачи лонжерона
В грузовиках и больших внедорожниках лонжероны выполнены как часть рамы, поэтому являются силовым агрегатом машины. В легковых автомобилях они выполнены в виде усиливающей детали днища и пола отделения багажника. Следовательно, лонжерон выполняет очень важную функцию: принятие на себя нагрузок, создающихся весом пассажиров и багажа.
Также эта деталь работает в качестве амортизатора: она равномерно распределяет нагрузку вибрации по всем частям автомобиля, убирая её с переднего кузова. Лонжероны способны поглотить деформационные искажения. Если бы кузов создавался слишком жёстким и прочным, то вся сила от возможного удара при столкновении передалась пассажирам, а не поглотилась. Чтобы этого не произошло, отделение кузова, в котором находятся люди, делают с минимальными возможностями для деформации, поэтому она способна сильно смягчать удары.
Делают это несколькими способами:
Достоинства и недостатки
Применение лонжеронов при создании автомобиля имеет огромное количество преимуществ при наличии несущественных недостатков.
К достоинствам лонжеронов можно отнести:
А недостатков у данной конструкции всего два:
Это происходит из-за того, что передние и задние лонжероны присоединяются к кузову посредством сварных швов. Поэтому если попытаться восстановить лонжерон после попадания в ДТП, он сильно изменит свои характеристики прочности и не сможет обеспечить необходимую жёсткость кузова.
Нужно ли усиливать лонжероны
В течение всего времени работы автомобиля лонжероны терпят колоссальные нагрузки. Если автомобиль часто ездит по бездорожью (например, эксплуатируется в сельской местности), необходимо как можно чаще проводить его тщательный осмотр на наличие трещин и коррозии.
Усиление лонжеронов поможет избежать проблем с кузовом или предотвратить его дальнейшее разрушение. Для этого снимается передняя балка кузова и двигатель, а затем устанавливаются ремонтные заплатки.
Типы лонжеронов
В автомобиль несущие конструкции встраивают в разных положениях. Это зависит от модели автомобиля и её предназначения.
Выделяются следующие типы расположения:
Все эти типы достаточно часто встречаются даже на грузовых машинах или внедорожниках. Первый тип отлично подходит для машин, в которых требуется повышенная проходимость. Вертикальное расположение чаще всего используют в автомобилях, если необходимо сделать плоский пол, значительно заниженный, по сравнению с классическими моделями. Тот же самый эффект можно получить, если сделать горизонтальный изгиб в лонжеронах, только это позволяет ещё и повысить пассивную безопасность.
Если посмотреть на фотографии днища автомобиля, можно также заметить наличие поперечин. Они выступают в роли рёбер жёсткости и могут располагаться перпендикулярно, в форме букв Х или К. В большинстве случаев их делают из изогнутых стальных профилей. На легковых автомобилях поперечины приваривают, а для грузовиков прикрепляют на клепки. Для крепления к лонжеронам агрегатов автомобиля используют особые кронштейны.
Типовые неисправности лонжеронов
Существует несколько проблем, которые могут рано или поздно возникнуть с этой деталью автомобиля:
Если вы не видите никаких внешних повреждений, попробуйте сесть за руль выбранного автомобиля. При проблемах с лонжеронами он будет плохо слушаться руля, при пересечении неровностей на дороге и поворотов движения станут менее скоординированными. Также может быть заметен лёгкий увод автомобиля в одну сторону во время прямого движения и перекосы капота и дверей. Будьте внимательны!